ou noyau sous thalamique ; localisé bilatéralement dans le diencéphale, appartient aux ganglions de la base. Le noyau sous-thalamique est intercalé entre la zona incerta dorsalement et la portion diencéphalique de la locus niger et entre au contact de la capsule interne, en dehors, et de l’anse lenticulaire, en bas et en dedans. Ce noyau apparaît dense, richement vascularisé, et de petite taille. Il se compose de neurones activateurs glutaminergiques à long axone s’étendant rostro-caudalement et à dendrites épineux ainsi que d’interneurones. Ce noyau est divisé en trois régions sensori-motrice, limbique et associative.Le noyau subthalamique ajuste l’excitabilité des neurones pallidaux aux stimulations nigrales et striatales, en participant à une boucle pallido-subthalamo-pallidale. Il peut aussi inhiber le thalamus via les neurones GABAergiques pallidaux et nigraux.